橋梁設(shè)計(jì)中的安全性影響因素及其改進(jìn)措施探討

1、    橋梁設(shè)計(jì)中的安全性影響因素及其改進(jìn)措施探討    趙澤雁摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的迅速發(fā)展,各地區(qū)交通事業(yè)建設(shè)越來(lái)越加快了步伐，同時(shí)，對(duì)橋梁設(shè)計(jì)的安全性問題也傾注了越來(lái)越多的思考。目前，人們?cè)趯?duì)橋梁設(shè)計(jì)中安全性影響因素及其改進(jìn)措施已經(jīng)開始予以重視。如果在大規(guī)模的橋梁建設(shè)中不認(rèn)真考慮其安全性問題, 勢(shì)必會(huì)給將來(lái)帶來(lái)嚴(yán)重的苦果。本文作者根據(jù)多年在橋梁設(shè)計(jì)中積累的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從設(shè)計(jì)體系、管理和施工水平等方面對(duì)影響橋梁設(shè)計(jì)安全性的因素進(jìn)行了總結(jié)，并基于此，提出了若干針對(duì)橋梁設(shè)計(jì)中的安全性保障措施，主要有重視結(jié)構(gòu)耐久性、重視橋梁損傷程度、重視橋梁超載問題、借鑒

2、國(guó)外經(jīng)驗(yàn)成果等。關(guān)鍵詞：橋梁設(shè)計(jì)；安全性；影響因素；改進(jìn)措施abstract: with the rapid development of china's economic level, each region transportation enterprise construction more and speed up the steps, at the same time, to the safety of bridge design into more and more thinking. at present, the people of bridge design in s

3、ecurity in the influencing factors and improvement measures have begun to attach importance to it. if in the scale of the bridge construction of the safety problems of serious consideration, this will give the future bring serious consequences. in this paper the author in the design of the bridge

4、9;s practical experience accumulated from design, system, management and construction level to influence the safety of bridge design factors are summarized, and based on this, puts forward some for bridge design of safety guarantee measures, mainly has value structure durability, pay attention to th

5、e bridge damage degree, paying attention to the bridge, overload the experience abroad results, etc.keywords: bridge design; safety; influencing factors; improvement measures中圖分類號(hào)： s611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a 文章編號(hào)：前言隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的迅速發(fā)展,各地區(qū)交通事業(yè)建設(shè)越來(lái)越加快了步伐，同時(shí)，對(duì)橋梁設(shè)計(jì)的安全性問題也傾注了越來(lái)越多的思考。目前，人們?cè)趯?duì)橋梁設(shè)計(jì)中安全性影響因素及其改進(jìn)措施已經(jīng)開始予以重視。過去在國(guó)內(nèi)的橋梁

6、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，曾經(jīng)有過這樣的傾向，即考慮橋梁強(qiáng)度多而考慮橋梁的耐久性少, 重視橋梁強(qiáng)度極限狀態(tài)而忽視其使用極限狀態(tài),重視橋梁結(jié)構(gòu)的建造而忽視其結(jié)構(gòu)的后期維護(hù)。事實(shí)證明，這些傾向在會(huì)導(dǎo)致一些橋梁工程使用壽命短、結(jié)構(gòu)使用性能差、事故頻發(fā)等不良后果，同時(shí)，在與當(dāng)前國(guó)際結(jié)構(gòu)工程界重視橋梁安全性、適用性的趨勢(shì)也是相違背的,不符合綜合經(jīng)濟(jì)性和結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)的要求。如果在大規(guī)模的橋梁建設(shè)中不認(rèn)真考慮其安全性問題, 勢(shì)必會(huì)給將來(lái)帶來(lái)嚴(yán)重的苦果。本文作者根據(jù)多年在橋梁設(shè)計(jì)中積累的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從設(shè)計(jì)體系、管理和施工水平等方面對(duì)影響橋梁設(shè)計(jì)安全性的因素進(jìn)行了總結(jié)，并基于此提出了若干針對(duì)橋梁設(shè)計(jì)中的安全性保障措施，主要有重視結(jié)

7、構(gòu)耐久性、重視橋梁損傷程度、重視橋梁超載問題、借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)成果等。1.橋梁設(shè)計(jì)中的安全性影響因素1.1 設(shè)計(jì)體系的不完善目前，在橋梁設(shè)計(jì)體系上，存在一些有關(guān)安全性的問題。筆者了解到，大多數(shù)橋梁設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行作業(yè)時(shí)，只局限的滿足于對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算上的安全性需要, 往往會(huì)忽視從結(jié)構(gòu)耐久性、結(jié)構(gòu)維護(hù)、結(jié)構(gòu)材料、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、結(jié)構(gòu)體系等方面體現(xiàn)橋梁安全性，并且在設(shè)計(jì)-施工-使用過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些人為的錯(cuò)誤，從而大大的削弱了保障橋梁安全性的力度。有些橋梁雖符合了設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度,但是僅僅使用5-10年的時(shí)間就會(huì)因?yàn)槟途眯远蟠笥绊懥藰蛄喊踩阅?。所以，橋梁設(shè)計(jì)時(shí)需要從材料和構(gòu)造等各個(gè)角度來(lái)采取相應(yīng)措施用以加

8、強(qiáng)結(jié)構(gòu)的耐久性。一個(gè)完整的設(shè)計(jì)體系，應(yīng)當(dāng)在面臨不同環(huán)境、不同使用條件、不同設(shè)計(jì)對(duì)象時(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)體系的布局和構(gòu)造也是要不同的。即使規(guī)范再詳細(xì)，也不能包括由設(shè)計(jì)人員來(lái)解決的全部問題；即使規(guī)范更新得再快，也不能適應(yīng)新技術(shù)、新認(rèn)識(shí)和新材料的快速發(fā)展。所以,合理的橋梁設(shè)計(jì)體系既要滿足標(biāo)準(zhǔn),也要求設(shè)計(jì)人員具備豐富的經(jīng)驗(yàn)和正確的判斷力。1.2管理和施工水平不高許多橋梁的短期內(nèi)倒塌與破壞, 已使國(guó)內(nèi)工程界對(duì)于橋梁的安全問題倍加關(guān)注。對(duì)于突然性的破壞性橋梁事件,多是由于施工質(zhì)量未達(dá)到設(shè)計(jì)要求和規(guī)范,一般而言,典型的質(zhì)量問題主要有施工工藝不合格、材料強(qiáng)度不足等。對(duì)于一些橋梁存在的以次充好、偷工減料等嚴(yán)重問題，更是會(huì)

9、造成致命的安全性隱患。最普遍的，是大量的橋梁在還沒有達(dá)到預(yù)期壽命時(shí),就已經(jīng)出現(xiàn)了嚴(yán)重影響正常使用劣化現(xiàn)象，尤其是一些橋梁，往往只使用了幾年、甚至個(gè)別橋梁剛建成不久，就產(chǎn)生了嚴(yán)重的安全性問題,這些都與施工、管理水平低下有關(guān)。2.對(duì)橋梁設(shè)計(jì)中的安全性保障措施2.1重視結(jié)構(gòu)耐久性是根本橋梁在建造和使用中,會(huì)受到有害化學(xué)物質(zhì)、環(huán)境的侵蝕作用，并要承受人為因素、超載、疲勞、地震、風(fēng)、車輛等外部作用,同時(shí)橋梁所采用的材料自身性能也會(huì)不斷的退化,從而導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)生不同程度的劣化、損傷。大量的橋梁病害實(shí)例證明, 除了材料、施工等方面的原因，橋梁的結(jié)構(gòu)耐久性才是保障其安全性的根本。長(zhǎng)期以來(lái),人們一直偏重于橋梁

10、結(jié)構(gòu)計(jì)算方法的研究,卻極易忽視了對(duì)橋梁細(xì)節(jié)處理方面和總體構(gòu)造的關(guān)注。結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)與常規(guī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有著本質(zhì)的區(qū)別，目前我們需要努力將耐久性的研究從定性分析向定量分析發(fā)展。國(guó)內(nèi)外的實(shí)踐和研究都表明,結(jié)構(gòu)耐久性對(duì)于橋梁的安全運(yùn)營(yíng)和經(jīng)濟(jì)性起著決定性作用，我們必須重視橋梁的結(jié)構(gòu)耐久性研究。2.2重視橋梁損傷程度是關(guān)鍵橋梁所承受的動(dòng)荷載包括風(fēng)荷載和車輛荷載,這些負(fù)荷會(huì)使結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生不斷循環(huán)變化的應(yīng)力,結(jié)果不僅會(huì)引起橋梁的振動(dòng)，也會(huì)導(dǎo)致橋梁的累積疲勞損傷。一般而言，橋梁采用的材料并不是均勻連續(xù)的,而是存在很多細(xì)小的缺陷,在循環(huán)應(yīng)力的作用下,這些小缺陷會(huì)逐漸的變大,最終形成宏觀的裂紋。如果這些裂紋得不到控

11、制,很有可能會(huì)引起結(jié)構(gòu)的斷裂。然而，早期微小的疲勞性損傷不容易被檢測(cè)到,但是后果往往是毀滅性的。在以前，疲勞性損傷一直被看成是鋼橋設(shè)計(jì)的核心問題,由疲勞引起的鋼材開裂的案例比較多,同時(shí)也有許多因?yàn)槠跀嗔讯箻蛄嚎逅睦印?duì)疲勞損傷的研究在近20年來(lái)已經(jīng)到了混凝土結(jié)構(gòu)這一層次,但是在使用期間，受腐蝕鋼筋混凝土的疲勞性能、動(dòng)態(tài)性能的研究還有待加強(qiáng)。所以，重視橋梁損傷問題，是橋梁設(shè)計(jì)安全性的關(guān)鍵所在。2.3重視橋梁超載問題是基礎(chǔ)目前國(guó)內(nèi)出現(xiàn)的橋梁超載現(xiàn)象主要有以下三種情況：第一種是橋梁實(shí)際通行的車流量超過原設(shè)計(jì)的流量值；第二種是已經(jīng)超齡的早期修建橋梁仍在負(fù)載運(yùn)營(yíng)；第三種是車輛本身違規(guī)超載。對(duì)與前

12、兩種橋梁超載現(xiàn)象而言，其產(chǎn)生原因主要為社會(huì)交通量的增加和橋梁設(shè)計(jì)荷載的變化，而后者是由于車輛使用者違法營(yíng)運(yùn)所致。在我國(guó)的公路運(yùn)輸中，后兩種現(xiàn)象是比較普遍的。橋梁的超載使用，不僅會(huì)造成橋梁內(nèi)部不可恢復(fù)的損傷，使得橋梁在正常負(fù)荷下工作狀態(tài)發(fā)生畸形變化,從而危害橋梁的安全性。另外，橋梁的超載使用還有可能引發(fā)橋體的疲勞問題。如超載會(huì)使橋梁損傷加劇、疲勞應(yīng)力幅度加大,甚至還會(huì)出現(xiàn)一些結(jié)構(gòu)破壞事故。所以，有效的解決橋梁超載問題，是保障橋梁設(shè)計(jì)安全的基礎(chǔ)。2.4借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)成果是補(bǔ)充作為橋梁工程設(shè)計(jì)人員，應(yīng)該在充分考慮到現(xiàn)階段管理、施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)成果，學(xué)習(xí)適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)方法、適當(dāng)?shù)陌踩?/p>

13、。特別是橋梁存在的耐久性和安全性問題上，很多與使用材料選擇不合理、結(jié)構(gòu)體系及結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)處理不當(dāng)有關(guān)，而目前在國(guó)外這方面發(fā)展的技術(shù)很成熟，所以積極的借鑒先進(jìn)成果，以期達(dá)到保障橋梁安全性的目的。結(jié)束語(yǔ)總之,影響橋梁設(shè)計(jì)中的安全性因素已經(jīng)成為一個(gè)亟需解決的難題，我們要積極的借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)做法和經(jīng)驗(yàn)，不僅要加強(qiáng)施工的質(zhì)量管理，更要從橋梁設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)體系、構(gòu)造、設(shè)計(jì)等角度做好安全性的防護(hù)。同時(shí)，還要重視橋梁耐久性、損傷程度、超載等問題。只有這樣，才能根本上保障國(guó)內(nèi)橋梁設(shè)計(jì)的安全性?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1 李世奎. 淺談橋梁設(shè)計(jì)中的安全性和耐久性j. 科技信息, 2011,(18)2 張美麗, 毛登峰, 楊偉林. 橋梁安全性和耐久性的思考j. 科技信息, 2008,(27)3 陳波, 陳婷. 我國(guó)橋梁設(shè)計(jì)中存在